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12. Perforación direccional

12.1

12.1 Diseño de un pozo direccional

DISEÑO DE UN POZO DIRECCIONAL

Aspectos generales
La tecnología de perforación direccional tuvo sus inicios en la década de los
veinte. En 1930 se perforó el primer pozo direccional controlado en Huntigton
Beach, California. En 1943 se perforó el primer pozo de alivio enConroe, Texas.
En nuestro país, el prime pozo direccional registrado fue perforado en 1960 en las
Choapas, Veracruz.
La perforación direccional es el proceso de dirigir el pozo a lo largo de una
trayectoria hacia un objetivo predeterminado, ubicado a determinada distancia
lateral de la localización superficial del equipo de perforación. En sus principios
esta tecnología surgió como una operaciónde remedio. Se desarrolló de tal
manera que ahora se considera una herramienta para la optimización de
yacimientos. Comprende aspectos tales como: tecnología de pozos horizontales,
de alcance extendido, y multilaterales, el uso de herramientas que permiten
determinar la inclinación y dirección de un pozo durante la perforación del mismo
(MWD), estabilizadores y motores de fondo de calibreajustable, barrenas
bicéntricas, por mencionar algunos.
Con frecuencia el control de la desviación es otro concepto que se
relaciona con la perforación direccional. Se define como el proceso de mantener al
agujero dentro de algunos limites predeterminados, relativos al ángulo de
inclinación, o al desplazamiento horizontal con respecto a la vertical o a ambos.
Se ha tratado el diseño de pozosverticales, considerando la perforación
como el proceso unidimensional de penetrar la tierra con la barrena a determinada
profundidad vertical. Sin embargo, la perforación es un proceso tridimensional. La
barrena no sólo penetra verticalmente, si no que se desvía intencionalmente o no
hacia los planos X-Y (Fig.12.1). El plano X se define como el plano de dirección y
el Y como el inclinación.Los ángulos asociados con los desplazamientos en los
planos X y Y son llamados ángulos de "dirección” y de “inclinación",
respectivamente.

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12.1 Diseño de un pozo direccional

Figura 12.1 Planos de inclinación y dirección conforme un pozo avanza en el plano de la profundidad

Razones para perforar un pozo direccional.
La perforación de un pozopetrolero, ya sea debido a problemas de perforación o a
consideraciones económicas, tiene muchas aplicaciones. A continuación se
mencionarán algunas de las más comunes.
En la Fig. 12.2 se muestra un ejemplo típico de la situación de control de
trayectoria. Aquí, una estructura se ubica casi por completo debajo de un lago. El
pozo 1, perforado sobre una parte de la estructura que no se encuentradebajo del
lago, puede ser perforado desde tierra como un pozo con control de la desviación.
Sin embargo para desarrollar el resto del campo, se necesitará de la perforación
de pozos direccionales. La única manera en que se podrían perforar pozos
verticales es desde embarcaciones de perforación o plataformas, terminando los
pozos sobre el lecho del lago (terminaciones sublacustres), o bien desdeuna
plataforma flotante o fija. Los aspectos económicos de estas opciones pudieran
ser menos atractivos que la perforación de pozos direccionales desde alguna
localización terrestre, en la cual se puede utilizar un equipo terrestre convencional.
En algunas situaciones, no existen alternativas para perforar un pozo direccional.
Por ejemplo, el lago puede ser la única fuente de agua potable enel área, por lo
tanto, pueden existir restricciones ambientales que prohíban el uso de

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12.1 Diseño de un pozo direccional

embarcaciones y equipos tales como los equipos de perforación y las
instalaciones de producción.

Figura 12.2 Vista en planta de un yacimiento típico de aceite y gas debajo de un lago, mostrando como
se pueden utilizar los...